4.4 免疫学的应用课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第4章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 全球历史上最致命的流行病死亡人数（万人） 天花（公元前10000-1979） 麻疹（公元前700-1963） 西班牙流感（1918-1919） 黑死病（1340-1771） 艾滋病（1981至今） 查士丁尼瘟疫（541-750） 第三次瘟疫（1855） 疟疾（公元前2700至今） 伤寒（公元前430至今） 霍乱（1817至今） 肺结核（1700至今） 香港流感（1968-1969） 30000 20000 10000 7500 2500 2500 1200 600 400 300 150 100 在人类的历史上，传染病守去了无数人的生命，而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。现随着人类对免疫系统认识的深人，免疫学得到了越来越广泛的应用。疫苗的发明和应用，就是典型的例证。 课堂导入 一、疫苗 1. 疫苗的研发历程 中国古代种人痘 Edward Jenner种牛痘 公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基础。 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 一、疫苗 1. 疫苗的研发历程 法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。 1822年12月27日-1895年9月25日， 法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。 巴斯德 主要成就 ①巴氏消毒法； ②研制狂犬疫苗 什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？ 一、疫苗 2. 概念 通常是用 或 病原体制成的生物制品。 灭活的 减毒的 回忆你曾接种过哪些疫苗？你还知道哪些疫苗？ ①天花疫苗： ②卡介苗： ③麻疹疫苗： ④脊髓灰质炎疫苗： ⑤人乳头瘤病毒（HPV）疫苗： ⑥我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗： 根除了天花 预防结核病 预防麻疹 预防预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 预防由HPV引起的几种子宫颈癌 “卡疤” 世界上第一个预防癌症的疫苗 一、疫苗 3. 类型 (1)灭活疫苗 将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。 优点 制备简单，保存时间长且相对较安全。 不足 接种量大，且需要多次接种。 只产生体液免疫，不产生细胞免疫。 实例 狂犬疫苗 一、疫苗 3. 类型 优点 接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好；既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。 不足 毒性有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。 实例 卡介苗、天花疫苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗 (2)减毒疫苗 丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。 一、疫苗 疫苗不必包含一个完整的病原体。 一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原决定簇（具有抗原性即可）。 因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA疫苗也已经在临床中使用。 1. 疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 一、疫苗 3. 类型 实例 新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗 (3)核酸疫苗 将抗原蛋白的核酸（mRNA或DNA ）直接注入人体内，利用人体细胞产生抗原蛋白。 优点 免疫保护力增强，制备简单，省时省力 一、疫苗 灭活疫苗 和减毒疫苗 “打”病原体 亚单位疫苗 “打”蛋白质 核酸疫苗 “打”核酸 一、疫苗 mRNA极易被内环境和细胞中的核酸酶降解，脂质体不仅用于携带mRNA，还可以保护mRNA不被快速降解。同时脂质体容易与细胞融合，将mRNA递送进入细胞内。 一、疫苗 4. 作用特点 ①特异性 接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。 ②记忆性 免疫力能维持较长的时间。 5. 意义 ①目前为止，疫苗仍是人类发明对抗传染病的一件有效武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。 ②免疫学、生物化学的发展及生物技术不断改进，疫苗研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。 一、疫苗 2. 某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？ 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应，有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。 3. 有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗？请谈谈你的理由。 这种想法可行，理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。 临床应用中已有不少联合疫苗，例如，百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗等。 一、疫苗 4. 患免疫缺陷的儿童能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？ 一般情况下，不建议接种疫苗，特别是减毒疫苗，因为儿童的免疫力低，疫苗相当于抗原，有可能引起强烈的免疫反应。 5. 疫苗多次注射的时间间隔不能太短，也不能太长，原因是？ ①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。 ②时间间隔太长：前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。 1、我国现阶段注射的某疫苗为病毒灭活疫苗。下列有关说法错误的是（ ） A. 灭活疫苗能让免疫细胞记住病毒的“模样”，“模样”主要是病毒的抗原性特征 B. 制备灭活疫苗要先分离病毒，再配制合适的培养基，并为其增殖提供适宜的条件 C. 灭活疫苗引起的免疫反应类型主要是体液免疫，一般不会导致机体患病 D. 接种灭活疫苗后，再感染该病毒会迅速引发免疫反应，但症状较轻微 B 课堂小测 2、RNA疫苗是目前预防新冠病毒感染的第三代疫苗。RNA 疫苗的基本原理是将控制新冠病毒抗原蛋白(S蛋白)合成的RNA导入人体，在体内表达出S 蛋白并刺激机体产生免疫反应。制备RNA 疫苗的流程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 新冠病毒只能在宿主细胞中增殖， 离开活细胞就不能增殖 B. RNA疫苗包裹在脂质纳米颗粒中 可避免人体RNA 酶的水解 C. RNA 疫苗能直接作为抗原，刺激机体产生特异性免疫 D. 相比灭活疫苗，注射RNA 疫苗产生的抗体种类较少 C 课堂小测 二、器官移植 1. 概念 医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫作器官移植。 2. 意义 器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。 ①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。 原因 ②高效免疫抑制剂的陆续问世 但器官移植依旧面临很多问题，其解决涉及免疫学的应用。 二、器官移植 【资料1】人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。1901年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：“肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。”1952年，法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一颗肾，然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。 1. 最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 可能是没有考虑免疫排斥问题。 细胞免疫 二、器官移植 3. 免疫排斥的原理 ①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，标明细胞身份的标签物质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（ HLA ）。 ②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和 非己。正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。 ③如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞 就能识别HLA不同而发起攻击。 ④事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到 HLA完全一致的人几乎是不可能的。 19 二、器官移植 【资料2】据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。 2. 在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要先进行配型，即检查供体和受体之间的组织相容性呢？ 这是因为受体和供体的组织相容性抗原越一致，在进行移植时发生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活；如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。 二、器官移植 【资料2】据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。 3. 器官移植成败的关键和器官移植条件分别是什么？ 器官移植成败的关键 主要取决于供者与 受者的HLA是否 一致或相似。 器官移植条件 只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 二、器官移植 【资料2】据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。 4. 在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？ 免疫抑制剂（例如环孢素A）可以降低免疫排斥反应。 5.免疫抑制剂会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病，这一问题该如何解决？ 需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体。 二、器官移植 【资料3】2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。据统计，我国每年需要肝移植的人数是20万-30万人，而2015年我国完成的肝移植手术仅仅2 000多例。2015年中国有2766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。 6. 以上资料说明器官移植面临什么问题？ 供体器官短缺问题 7. 如何解决供体器官短缺问题？ 更多的人自愿捐献器官 二、器官移植 【资料4】据媒体报道，2015年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；2017年，研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后，它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。 8. 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？ 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。 既解决免疫排斥问题，又解决供体器官短缺问题 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 疫苗 … 检测病原体 肿瘤标志物 … 免疫增强疗法 免疫抑制剂 … 三、免疫学在临床实践上的应用 原理：抗原和抗体反应的高度特异性 3、进行器官移植手术常发生免疫排斥反应，下列相关分析不正确的是（ ） A. 发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA 不同 B. 白细胞可识别“非己”的HLA 发起攻击而引发免疫排斥反应 C. 活化的B细胞通过分泌细胞因子来裂解供体器官的细胞 D. 使用针对T 细胞的免疫抑制药物可降低免疫排斥反应 C 课堂小测 4、器官移植后，供体器官诱导机体产生的特定细胞毒性T 细胞会裂解供体细胞，引起免疫排斥反应。研究发现，大鼠肝移植后腹腔细菌感染会减轻免疫排斥反应。下列叙述正确的是（ ） A. 对受体动物而言，外来器官相当于抗原，会激发机体产生细胞免疫 B. 细菌感染可能会降低大鼠的免疫功能，使其更容易接受外来器官 C. 器官移植中的免疫排斥反应体现了免疫系统的免疫监视功能和免疫自稳功能 D. 注射免疫抑制剂可抑制机体的免疫功能，进而能提高器官移植的成功率 ABD 课堂小测 $